Pembuatan NaOH, NaHCO3, Na2CO3, dan serbuk pemasak

 

 Natrium hidroksida (NaOH)

Natrium hidroksida, juga dikenal sebagai lindi dan soda kaustik atau soda api, adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus kimia NaOH. Senyawa ini merupakan senyawa ionik berbentuk padatan putih yang tersusun dari kation natrium Na⁺ dan anion hidroksida OH

Pembuatan NaOH menggunakan aliran limbah brine dari produksi CSG (coal seam gas)

Proses pembuatan produk Natrium hidroksida dari aliran limbah brine yang mengandung Natrium klorida, sedikit Natrium karbonat dan Natrium bikarbonat. Metode ini mengubah Natrium karbonat dan Natrium bikarbonat yang direaksikan dengan kapur tohor untuk membentuk Natrium hidroksida. Natrium hidroksida yang terbentuk dipisahkan dengan Kalsium karbonat (CaCO3) yang tidak bereaksi, hal ini bertujuan agar mendapatkan produk yang lebih murni. Natrium hidroksida kemudian dipekatkan dengan penguapan agar terjadi pembentukan kristal Natrium hidroksida yang relatif murni.

Metode ini dilakukan sebagai berikut:

Larutan Na2CO3 dan NaHCO3 bereaksi dengan Ca(OH)2 akan menghasilkan NaOH, CaCO3 dan air. Konversi NaOH sebesar 98%. Proses ini bisa dilakukan secara batch maupun kontinue. Pada reaksi di atas digunakan Na2CO3 3,12%, NaHCO3 1,5% dari total umpan CSG, sedangkan Ca(OH)2 yang digunakan adalah buburan. Reaksi berlangsung pada suhu 90oC. Hasil dari Reaktor, NaOH dipekatkan untuk menghasilkan konsentrasi NaOH yang diinginkan.

Natrium karbonat (Na2CO3)

Natrium karbonat, Na₂CO₃, adalah garam natrium dari asam karbonat yang mudah larut dalam air. Natrium karbonat murni berwarna putih, bubuk tanpa warna yang menyerap embun dari udara, punya rasa alkalin/pahit, dan membentuk larutan alkali yang kuat.

Pembuatan natrium karbonat (Na2CO3) dengan metode solvay

Na₂CO₃ (Natrium Karbonat) dibuat dengan proses Solvay

Metode pembuatan Na₂CO₃ ini dikembangkan oleh Ernest Solvay (1838–1922) dari Belgia sebagai bahan bakunya adalah batu kapur CaCO₃.

- Batu kapur dipanaskan untuk memperoleh gas CO₂

CaCO_3(s) —> CaO_(s) + CO_2(g)  (panas)

CO_2(g) + H₂O_(l) —> H₂CO_3(aq)

H₂CO_3(aq) + NH_3(g) —> NH₄HCO_3(aq)

NH₄HCO_3(aq) + NaCl_(aq) —> NaHCO_3(s) + NH₄Cl

Endapan NaHCO₃ (Natrium Bikarbonat) dipisahkan dengan penyaringan kemudian dipanaskan

2 NaHCO_3(s) —> Na₂CO_3(s) +H₂O_(g) + CO_2(g)  (panas)

Kegunaan Natrium Karbonat (Na₂CO₃)

Na₂CO₃ digunakan dalam proses pembuatan pulp (bubur kayu), kertas, sabun, detergen, kaca, dan untuk melunakkan air sadah.

Natrium bikarbonat (NaHCO₃)

Natrium bikarbonat adalah senyawa kimia dengan rumus NaHCO₃. Dalam penyebutannya kerap disingkat menjadi bicnat. Senyawa ini termasuk kelompok garam dan telah digunakan sejak lama. Senyawa ini merupakan kristal yang sering terdapat dalam bentuk serbuk. Natrium bikarbonat larut dalam air. 

Proses Pembuatan NaHCO3

Membuat soda abu

1. Soda ash (abu) dapat diproduksi secara kimia menggunakan proses Solvay, atau dapat dibuat dari bijih trona. Jika bijih trona digunakan, terlebih dahulu harus ditambang. Setelah itu telah dibawa ke permukaan, bijih trona diangkut ke berbagai pabrik pengolahan. Bijih halus menjadi bubur natrium sesquicarbonate, produk abu soda setengah jadi yang benar-benar mengandung kedua abu soda (natrium karbonat) dan baking soda (sodium bicarbonate).

Membuat baking soda

2. Berikutnya, larutan soda abu setengah jadi dimasukkan ke dalam centrifuge, yang memisahkan cairan dari kristal. Kristal-kristal tersebut kemudian dilarutkan dalam larutan bikarbonat dalam pelarut rotary, sehingga menjadi larutan jenuh. Larutan ini disaring untuk menghilangkan bahan yang tidak bisa larut dan kemudian dipompa melalui tangki umpan ke puncak menara carbonating.

3. Karbon dioksida dimurnikan dengan dimasukkan ke bagian bawah menara dan dilakukan di bawah tekanan. Sebagai larutan natrium jenuh bergerak melalui menara, mendingin dan bereaksi dengan karbon dioksida untuk membentuk kristal natrium bikarbonat. Kristal ini dikumpulkan di bagian bawah menara dan dipindahkan ke centrifuge lain, di mana kelebihan larutan (filtrat) disaring. Kristal-kristal tersebut kemudian dicuci dalam larutan bikarbonat, membentuk zat seperti kue yang siap untuk pengeringan. Filtrat yang dibuang dari centrifuge akan didaur ulang ke dissolver rotary, di mana ia digunakan untuk kristal soda abu setengah jadi yang telah jenuh.

4. Filter cake dicuci kemudian dikeringkan di kedua ban berjalan terus menerus atau dalam tabung kering vertikal yang disebut pengering flash. Hasil teoritis dari proses, menurut Cruch & Dwight Company, adalah antara 90 dan 95 persen, dan soda kue yang diproduksi lebih dari 99 persen murni.

Memilah dan menyimpan dalam kelompok tertentu

5. Berikutnya, kristal natrium bikarbonat dikeringkan dan dipisahkan menjadi berbagai kelompok berdasarkan ukuran partikel.